Tekutinové stroje II (FSI-MS2)

Akademický rok 2022/2023
Garant: doc. Ing. Miloslav Haluza, CSc.  
Garantující pracoviště: EÚ všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je, aby student porozuměl základním pevnostním výpočtům a pevnostní kontrole tekutinového stroje (zejm. oběžného kola a spirály), návrhu základních částí (hřídele, ložisek.).
Výstupy studia a kompetence:
Student dosáhne jistoty v pevnostní kontrole oběžných kol, spirál a hřídelů tekutinových strojů vyvinutých na zadané parametry.
Prerekvizity:
Základní výpočtové části pružnosti a pevnosti a části strojů.
Obsah předmětu (anotace):
Předmět je zaměřen na pevnostní kontrolu navrženého tekutinového stroje (hřídele, oběžného kola, ložisek, spirály) a celkovou konstrukci.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínky zápočtu : účast a písemné vypracování zadaných výpočtových postupů u vybraných zadání.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na cvičeních je povinná. Příp. neúčast se nahrazuje zadáním zvláštního úkolu.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 1 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Pevnostní výpočet spirály s kruhem výztužných lopatek.
2. Výpočet rozváděcího ústrojí přetlakových turbín.
3. Hřídel hydraulických strojů a jeho uložení v ložiskách.
4. Pevnostní výpočet oběžného kola Francisovy turbíny.
5. Pevnostní výpočet oběžného kola Kaplanovy turbíny. Přímoproudá turbína.
6. Návrh hlavních částí Peltonovy turbíny.
7. Zapojení čerpadel (sériové a paralelní), regulace škrcením, práce jednoho čerpadla do několika větví a určení pracovního bodu na charakteristice stroje.
8. Výpočet objemových ztrát, ucpávek a vyrovnávacích kotoučů. Příslušenství čerpadel.
9. Pevnostní kontrola hřídele (určení průhybu a natočení), návrh ložisek.
10. Konstrukce hydrodynamických čerpadel, úplná charakteristika čerpadla (čtyřkvadrantová), stické vyvažování rotorů čerpadel.
11. Konstrukční podpora (kuželové průměty, rozviny lopatek po proudnici, výstupní hrdlo spirály).
12. Speciální čerpadla (axiální, vířivá).
13. Objemová čerpadla a jejich návrh.
    Laboratorní cvičení 1. Pevnostní výpočet spirály vodní turbíny.
2. Pevnostní výpočet rozváděcího kola.
3. Pevnostní výpočet turbinového hřídele.
4. Pevnostní výpočet oběžného kola Francisovy turbiny.
5. Přímoproudá Kaplanova turbina ? výpočet reakcí v uložení a převodu.
6. Pevnostní výpočet oběžného kola Kaplanovy turbiny.
7. Návrh valivých (závěsných) ložisek.
8. Návrh Peltonovy turbiny (oběžné kolo, dýza).
9. Výpočet objemových ztrát, ucpávek.
10. Výpočet vyrovnávacího pístu pro eliminaci axiální síly čerpadla.
11. Určení tvarů lopatek difuzoru a vratného kola (v konformním zobrazení, převod do reálných souřadnic).
12. Kuželové průměty vstupní části lopatek zadaného oběžného kola.
13. Pevnostní kontrola hřídele čerpadla (reakce v uložení, průhyb a natočení letmo uloženého oběžného kola).
Literatura - základní:
1. Nechleba, M.:Vodní turbíny, jejich konstrukce a příslušenství, SNTL, Praha, 1962.
2. Štoll,Č., Kratochvíl, S., Holata, M.:Využití vodní energie, SNTL/ALFA, Praha, 1977.
3. Strýček, O.:Hydrodynamické čerpadlá,skripta SVŠT Bratislava, 1988, Bratislava
4. Lazarkiewicz, S., Troskolanski, A.: Impeller pumps,Wydawnictwa naukowo-techniczne, Varšava, 1965
5. Janíček, P.: Pružnost a pevmost I, skripta, Vysoká škola zemědělská v Brně, 1976
6. Janíček, P.: Pružnost a pevnost II,skripra, Vysoká škola zemědělská v Brně, 1976
7. Černoch, S.: Strojně - technická příručka, jedenácté vydání, SNTL Praha, 1959
8. Pevnostní výpočty v konstrukci vodních turbin a jejich příslušenství. Kolektiv vývojových konstruktétů DZ Blansko. ČKD Blansko 1956-1957
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
CŽV prezenční studium CZV Základy strojního inženýrství -- kl 4 Povinný 1 1 L
N-ETI-P prezenční studium FLI Fluidní inženýrství -- kl 4 Povinný 2 2 L